En la carrera contra el tiempo para adaptar las ciudades brasileñas a la emergencia climática, surgen nuevas herramientas destinadas al manejo de los árboles en las ciudades. La plataforma Arbolink, lanzada por la startup Propark, con sede en la localidad de Piracicaba, en el interior de São Paulo, se vale de datos satelitales y otros captados por vehículos con visión artificial para gestionar el arbolado urbano. En el marco de otra iniciativa, la empresa Kerno Geo Soluções, de la capital paulista, ofrece un servicio que efectúa un mapeo tridimensional (3D) de las raíces arbóreas sin necesidad de cavar en el terreno.
La preservación de la salud del sistema radicular de los árboles es importante para asegurar su integridad, tal como quedó demostrado en un artículo científico publicado en la revista Urban Forestry & Urban Greening en 2024 por un grupo de investigadores de la Universidad de São Paulo (USP), la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp) y el Instituto de Investigaciones Tecnológicas (IPT), entre otras instituciones. Al analizar datos de 456 árboles que se cayeron en la zona céntrica de la ciudad de São Paulo entre 2016 y 2018, los investigadores constataron que en un 33 % de los casos el problema se ubicaba en sus raíces. En otro 46 %, la falencia estaba en las ramas, y en un 21 % de las ocasiones en los propios troncos.
“En una ciudad como São Paulo, las empresas concesionarias de agua, gas e internet están siempre instalando tuberías en el subsuelo. El control por parte del poder público es sumamente deficiente. Son pocos los lugares con tendido soterrado. En ellos el control es mayor, pero no es así en el resto de la ciudad. Los árboles quedan relegados, en segundo plano”, comenta el geofísico Vinicius Neris Santos, socio de Kerno Geo Soluções. “Cuando se corta una raíz, las consecuencias pueden presentarse un mes o un año después, durante el próximo ventarrón o con una tormenta más fuerte. Por eso es importante saber dónde y en qué condiciones se encuentran las raíces”.
Para mapear los sistemas radiculares de los árboles, la tecnología creada por la empresa, que lleva el nombre de Kerno Andas, aplica un método geofísico que ya utilizan otras compañías e instituciones para efectuar el registro de tuberías de agua y alcantarillado, cables eléctricos y cañerías de gas soterrados. En alrededor de 45 minutos, esta herramienta efectúa el mapeo subterráneo de un área de 5 metros (m) por 5 m situada alrededor del árbol, independientemente de que en el terreno haya césped, cemento, asfalto o tierra. Al emitir ondas electromagnéticas, el georradar revela la distribución espacial, la profundidad y el diámetro de las raíces. La detección posee un alcance de alrededor de 2 m de profundidad. Esta innovación se desarrolló con el apoyo del Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe) de la FAPESP.
Aparte de la disposición espacial de las raíces, la empresa pretende incluir en este servicio la indicación de su salud. Este desarrollo es fruto de una pasantía posdoctoral de Neris Santos en la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) de la USP. “Estamos trabajando con el espectro de la señal electromagnética, que posee capacidad para suministrar información más detallada de las raíces partiendo de sus distintas frecuencias”, declara el investigador. Entre los clientes de la empresa se encuentran la alcaldía de Belo Horizonte (la capital de Minas Gerais) y compañías de manejo arbóreo.
Léo Ramos Chaves/Revista Pesquisa FAPESPTécnicos elaboran un mapa en 3D de las raíces sin cavar en el terreno mediante el empleo de la tecnología Kerno AndasLéo Ramos Chaves/Revista Pesquisa FAPESP
Software y salud forestal
Diversas empresas e institutos de investigación también han desarrollado programas informáticos para digitalizar la gestión del arbolado urbano. La idea es que estas herramientas faciliten la elaboración y la actualización de inventarios y el control de las podas y los plantíos. Un ejemplo reciente es el sistema Arbolink, de la empresa Propark. Este sistema, utilizado por alcaldías en cinco estados –São Paulo, Río de Janeiro, Minas Gerais, Mato Grosso do Sul y Rio Grande do Sul–, gestiona las demandas de licencias ambientales integrando datos generados vía satélite y desde vehículos con visión artificial, aparte de información recabada por técnicos en el terreno.
“La plataforma posee una base de datos robusta sobre especies arbóreas, que incluye las características biomecánicas de los ejemplares. De este modo, hace posible contar con una visión en tiempo real de un bosque urbano, lo que facilita la interoperabilidad entre las secretarías municipales y las concesionarias de servicios públicos”, destaca el ingeniero agrónomo Marcelo Machado Leão, director de la empresa.
Arbolink también se proyectó de modo tal de hacer posible la interacción colaborativa de la población, que puede solicitar servicios de poda e informar acerca de problemas relacionados con los árboles. La plataforma se vale de IA para evaluar y gestionar el riesgo de caída de los ejemplares y asegurar su plantío adecuado, a los efectos de evitar ulteriores conflictos con la infraestructura urbana. “El sistema puede adaptarse a las legislaciones municipales y está siendo alimentado con nuevos módulos y funcionalidades innovadoras”, comenta Machado Leão.
Una de las novedades que se están implementando es la posibilidad de inspección y de realización de cálculos de servicios ecosistémicos, como el del balance de carbono. Otra es la gestión preventiva de riesgos mediante algoritmos de predicción climática, importante para preparar a las ciudades para los eventos climáticos extremos, tales como vendavales y lluvias intensas, que han venido volviéndose cada vez más frecuentes. Esta innovación contó con el apoyo del programa Pipe de la FAPESP.
Otra herramienta creada en el IPT, un organismo vinculado a la gobernación del estado de São Paulo, es un software para la gestión de la gobernanza urbana llamado Arbio, recomendado para la realización de inventarios arbóreos municipales. Esta solución ya ha sido utilizada en las ciudades de São José dos Campos y São Caetano do Sul, ambas en São Paulo, y está negociándose para para que se haga cargo de ella Prodesp, la empresa de tecnología de la gobernación.
“La idea es que Arbio se distribuya en los 645 municipios paulistas. Existen conversaciones en marcha en tal sentido”, comenta el biólogo Sérgio Brazolin, jefe del Laboratorio de Árboles, Maderas y Muebles del IPT. “Su impronta reside en que carga un modelo de cálculo estructural. Esta herramienta realiza operaciones matemáticas para mostrar la probabilidad de caída o de quiebre de los árboles. Todo esto con base en los datos de los ejemplares, tales como su tamaño, la ubicación y la fecha de la última poda. Al igual que Arbolink, se trata de una herramienta que le ayuda al técnico a tomar decisiones de manejo”.
El próximo paso, según anuncia el biólogo, consiste en incorporarle inteligencia artificial a una nueva versión de Arbio. La tendencia en esta área apunta a buscar la automatización para categorizar a los árboles de un sitio en relación con la proximidad de su caída o la urgencia de su poda. “Los estudios avanzan hacia el uso de tecnologías de captura de imágenes como el lídar (detección de luz y medición de distancia) y herramientas de geoprocesamiento para localizar y medir los árboles. Con los datos históricos de caídas y su relación con los vientos y las lluvias, podremos emplear herramientas de inteligencia artificial para crear algoritmos más precisos”, afirma Brazolin.
TreetronicsUna nube de puntos producida con el radar lídar de la startup Treetronics muestra si los árboles tienen propensión a caerseTreetronics
En la USP, un grupo encabezado por el biólogo Marcos Buckeridge, del Instituto de Biociencias, y el ingeniero mecánico Emílio Carlos Nelli Silva, de la Escuela Politécnica (Poli), recurrió a la técnica de optimización topológica en la orientación de posibles podas y repodas. Este método se aplica en proyectos de ingeniería para encontrar un diseño que maximice el desempeño de diversas estructuras. Las industrias aeroespacial y automotriz, entre otras, emplean esta metodología. Es un servicio que brinda la startup Treetronics, creada en abril de este año.
Para elaborar el algoritmo de poda, los investigadores observaron la geometría y la conducta estructural de los árboles. “Aplicamos la metodología de simulación computacional que se emplea en las estructuras de ingeniería en general”, dice Nelli Silva. El desarrollo natural de un árbol, según explican los investigadores, optimiza su estructura, es decir, genera las condiciones más favorables en términos de distribución de los troncos y las ramas para favorecer su estabilidad y su capacidad de soportar la acción de fuerzas exteriores. El algoritmo puede emplearse con cualquier tipo de árbol.
“Los árboles son de por sí estructuras optimizadas. No obstante, si su poda se concreta de cualquier modo, se fragilizan, pierden ese balanceo y tienden a caerse”, dice el ingeniero de la Poli. En las ciudades, las raíces y las ramas enfrentan barreras que traban su crecimiento ideal. Los suelos compactados, el tendido eléctrico aéreo, el cemento, la pavimentación y las tuberías se encuentran entre los principales obstáculos. Además, existen aquellas alteraciones que se concretan a su alrededor, como la demolición o la construcción de edificaciones que interfieren en la intensidad y en la dirección de los vientos.
Con el fin de captar la compleja geometría de los árboles e insertarla en un modelo computacional, los investigadores de Treetronics recurrieron a la tecnología lídar. Esta herramienta, poco accesible todavía, posee la capacidad de realizar un escaneado láser tridimensional (lea en Pesquisa FAPESP, ediciones n° 308 y 346) y generar una nube de alrededor de 3 millones de puntos por ejemplar de árbol.
“El sensor lídar efectúa una imagen tridimensional del árbol en pocos minutos. Cargamos esos datos en la computadora y simulamos la planta deformándose debido a la acción del viento. Aparte de mejorar la poda, es posible evaluar si existe una propensión a que se caiga”, afirma Nelli Silva. Los modelos aún están perfeccionándose, pero ya se han entablado conversaciones con las alcaldías de São Paulo y de otros municipios paulistas para la realización de pruebas y la adopción de esta herramienta.
Una plataforma digital pone a disposición mapas interactivos con datos ambientales y sociales de los municipios brasileños
Desde el año 2024, gestores públicos, investigadores y la población en general cuentan con la plataforma online UrbVerde para visualizar datos ambientales de los 5.570 municipios de Brasil, con mapas interactivos de las áreas verdes, cifras comparativas entre las ciudades e integración de datos socioeconómicos. Este proyecto, que cuenta con el apoyo del Programa de Investigaciones en Políticas Públicas de la FAPESP y del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq), congrega a alrededor de 50 investigadores de 11 instituciones. La alcaldía de Diadema (en São Paulo) y un consorcio de municipios del llamado ABC paulista, en el Área Metropolitana de São Paulo, colaboran con la iniciativa.
La información concerniente a los índices de cobertura vegetal, la susceptibilidad a las islas de calor y las poblaciones que cuentan con parques y plazas, entre otros apartados, se encuentra reunida con base en datos satelitales y de diversas fuentes, tales como el Censo Demográfico del IBGE y OpenStreetMap, un proyecto colaborativo de mapas del mundo con datos abiertos y detallados. “Este sistema de información geográfica en línea apunta a brindar apoyo a la planificación urbana, a la formulación de políticas públicas y a la adaptación climática de las ciudades”, dice Guilherme Bueno de Freitas, vicecoordinador de UrbVerde.
Según Bueno de Freitas, pese a su reciente lanzamiento, el sistema está pasando por una actualización. “Utilizamos a Diadema como proyecto piloto para desarrollar metodologías e indicadores que harán su aporte a un plan de acción climática”, comenta. Entre los ítems que han de desarrollarse y que el grupo pretende incluir en los mapas se encuentran los puntos de mayores probabilidades de padecer inundaciones, aquellos sujetos a riesgos de propagación de arbovirosis y los de vulnerabilidad alimentaria.
“Pretendemos reunir la mayor cantidad de información abierta y replicable para darle visibilidad a la plataforma. Y aspiramos a llegar a las pequeñas ciudades de todo el país, que son las que menos están en condiciones como para llevar adelante algún tipo de análisis socioambiental”, dice Bueno de Freitas. La plataforma se encuentra disponible en forma gratuita.
Este artículo salió publicado con el título “Poda high-tech ” en la edición impresa n° 357 de Noviembre de 2025.
Proyectos
1. Análisis no destructivo de árboles en un ambiente urbano mediante la combinación de los métodos de electrorresistividad y ground penetrating radar (nº 19/09483-0); Modalidad Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigador responsable Vinicius Rafael Neris dos Santos (Kerno); InversiónR$ 992.692,11.
2. Desarrollo de un software destinado al análisis de los riesgos de caída de árboles en áreas urbanas (nº 15/15888-2); Modalidad Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigador responsable Marcelo Machado Leão (Propark); Inversión R$ 544.381,65.
3. Gestión de bosques urbanos en tiempo real mediante la utilización de aprendizaje automático (nº 19/18287-0); Modalidad: Beca de posdoctorado. Investigador responsable João Paulo Papa (Unesp); Becario Danilo Samuel Jodas (Unesp); InversiónR$ 431.473,61.
4. Urbverde: políticas públicas para la calificación territorial orientada a la adaptación climática y la disminución de las desigualdades (nº 23/10076-6); ModalidadInvestigación en Políticas Públicas; Investigador responsable Marcelo Fantin (USP); Inversión R$ 652.864,46.
5. Bosques funcionales: la biodiversidad a favor de las ciudades (nº 20/09251-0); Modalidad Jóvenes Investigadores. Investigador responsable Giuliano Maselli Locosselli (USP); Inversión R$ 206.086,80.
Artículos científicos
CAVALARI, A. A. et al. Predicting tree failure to define roles and guidelines in risk management, a case study in São Paulo/Brazil. Urban Forestry & Urban Greening. v. 91. ene. 2024.
SANTOS, V. R. N. et al. Tree roots GPR detection based on 3-D time-reversal signal processing. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. v. 21. 18 sep. 2024.
JODAS, D. S. et al. Detection of trees on street-view images using a convolutional neural network. International Journal of Neural Systems. v. 32, n. 1. 2022.
BUCKERIDGE, M. Árvores urbanas em São Paulo: Planejamento, economia e água. Estudos Avançados. v. 29, n. 84. 2015.
